L'analisi dell'andatura e gli ultrasuoni possono rilevare un cambiamento nella muscolatura del polpaccio nei bambini con paralisi cerebrale?

Lo scopo di questo studio è quello di indagare l'impatto sull'andatura e sulla morfologia del muscolo del polpaccio nei bambini con paralisi cerebrale con pattern di andatura equino dopo interventi di casting seriale e tossina botulinica (Btx).

La deambulazione è una caratteristica comune di una serie di problemi ortopedici e neurologici (ad es. paralisi cerebrale, deambulazione idiopatica e ictus). I pazienti che camminano sulle punte spesso sviluppano contratture nei muscoli del polpaccio e, a lungo termine, possono soffrire di dolore al piede o al polpaccio e deformità del piede. Anche la deambulazione provoca difficoltà di equilibrio e porta a compensazioni e deformità secondarie. Le cause della deambulazione non sono sempre chiare per i singoli pazienti. Gli attuali interventi prendono di mira le cause percepite (ad es. chirurgia, stretching o plantari per contrattura o iniezioni di tossina botulinica per attività eccessiva) ma la relazione tra la deambulazione e la compromissione della morfologia e del controllo muscolare non è completamente compresa. L'analisi clinica del movimento viene utilizzata per quantificare il movimento articolare e il carico durante l'andatura. Questo viene fatto secondo il protocollo dipartimentale locale stabilito e fa parte della pratica clinica di routine. Questo viene fatto utilizzando il Video Based Motion Analysis System Ltd (VICON), che è una modalità di analisi del movimento 3D che fa uso di piccoli marcatori riflettenti sferici, tra 5 mm e 25 mm di diametro che sono attaccati alla pelle su punti di riferimento anatomici chiave (situati durante l'esame clinico). Speciali telecamere a infrarossi vengono utilizzate per tracciare i movimenti dei marcatori riflettenti in tre dimensioni. Questo è combinato con le piastre di forza AMTI; che insieme danno la cinematica e la cinetica del soggetto. L'elettromiografia (EMG) del tricipite surale e del tibiale anteriore consente l'osservazione dell'attività muscolare insieme al ciclo del passo durante diversi movimenti. Dopo aver ottenuto il consenso del partecipante e essersi assicurati che il partecipante comprenda appieno l'ambito delle attività, viene intrapresa la sessione. In breve, utilizzando il protocollo del dipartimento ORLAU locale, un medico posiziona marcatori riflettenti sul soggetto e vengono effettuate misurazioni antropometriche. Dopo che il soggetto è stato preparato, gli viene chiesto di camminare lungo una passerella di 10 metri a una velocità autoselezionata e vengono raccolte un minimo di 6 prove con colpi adeguati con ogni piede che atterra sulla pedana di forza per ottenere i dati cinematici e cinetici desiderati. Le registrazioni EMG vengono eseguite simultaneamente sul gastrocnemio mediale e laterale, sul soleo e sul tibiale anteriore per registrare l'attività muscolare durante il movimento.

Per ottenere informazioni sulla morfologia, la modalità dell'ecografia in modalità B ha valutato la morfologia muscolare e ottiene informazioni chiave come la lunghezza delle fibre muscolari, l'orientamento delle fibre, l'angolo di pennazione, l'area della sezione trasversale e lo spessore muscolare. Dopo aver ottenuto il consenso e essersi assicurati che il partecipante comprenda appieno lo scopo della sessione, gli viene chiesto di sdraiarsi prono sul piedistallo con la parte inferiore delle gambe esposta in modo che il valutatore abbia accesso ai muscoli del polpaccio. Il valutatore utilizza quindi il protocollo ecografico b-mode per ottenere i parametri chiave del muscolo del polpaccio. Le lunghezze muscolari vengono misurate utilizzando un calibro Vernier.

Inoltre, viene utilizzata la modalità di imaging elastografia. Questo utilizza la forza meccanica, dalla pressione manuale o attraverso un impulso di onda di taglio generato all'interno della sonda ecografica, per rilevare il cambiamento di deformazione del tessuto esaminato e quindi per determinare la rigidità. La rigidità dei tessuti molli può essere un'indicazione di patologia. L'elastografia utilizza onde ultrasoniche innocue e consente la visualizzazione della deformazione attraverso un tessuto, sovrapponendo la mappa di elasticità codificata a colori su un'immagine B-mode convenzionale. I colori rappresentano la rigidità del tessuto che va dal rosso al verde al blu, con la scala esatta che varia tra i fornitori. L'elastografia delle onde di taglio ha l'ulteriore vantaggio di poter fornire misurazioni della velocità all'interno di una regione di interesse definita, quantificando così la rigidità del tessuto.

Prima di iniziare la sessione, si ottiene il consenso del soggetto e si spiega lo scopo della sessione. Dopo il consenso del partecipante, al soggetto viene chiesto di sdraiarsi prono sul piedistallo con la parte inferiore delle gambe esposta. Il consulente radiologo esegue misure elastografiche sui muscoli del polpaccio (gastrocnemio mediale, laterale, soleo) nei piani longitudinale e trasversale secondo il protocollo. Questi vengono quindi salvati dopo che le informazioni chiave sono state ottenute e analizzate dopo la sessione.

La modellazione al computer può stimare le forze muscolari durante l'andatura e viene utilizzata per studiare un'ampia gamma di condizioni come la paresi spastica e l'andatura accovacciata. L'ecografia può fornire informazioni sui parametri muscolari come il volume, la lunghezza, l'area della sezione trasversale anatomica e l'angolo della pennata. Queste informazioni possono essere utilizzate per regolare i parametri del modello muscoloscheletrico in modo che si adattino alle caratteristiche di ciascun paziente. Il modello muscoloscheletrico può quindi stimare le forze muscolari personalizzate e aiutare a comprendere le menomazioni individuali che portano alla deambulazione. Prospettive future Clinica - I modelli computerizzati contribuiranno all'identificazione precisa delle menomazioni (ad es. atrofia muscolare, contrattura e spasticità) e quindi consentiranno una specifica più obiettiva e mirati degli interventi. Combinando i dati raccolti dall'ecografia in modalità B, dall'elastografia e dall'analisi dell'andatura, è possibile osservare gli effetti degli interventi clinici sulle proprietà muscolari. Questo può essere applicato ad altri interventi, tra cui chirurgia ortopedica e dispositivi ortotici. L'elastografia può anche essere uno strumento fondamentale per comprendere le proprietà dei muscoli elastici associati alle miopatie e può aiutare a ottimizzare e personalizzare la cura selezionando l'intervento più efficace in base alle caratteristiche di base di un individuo.